Arkeiat ja bakteerit ovat molemmat yksisoluisia mikro-organismeja, jotka tunnetaan prokaryooteina, mutta tämä on yksi harvoista yhteisistä asioista. Vaikka molemmat näyttävät hämärästi samanlaisilta mikroskoopilla katsottuna, kukin edustaa täysin erilaista olentojen ryhmää. Itse asiassa arkeat eroavat bakteereista yhtä paljon kuin ihmiset, niiden biokemian ja geneettisen rakenteen suhteen. Arkealla ja bakteereilla on erilaiset solukalvot ja solurakenteet, ja arkeioita esiintyy äärimmäisissä ympäristöissä, joissa suurin osa bakteereista ei voinut selviytyä.
Bakteerien soluseinät sisältävät peptidoglykaanina tunnettua ainetta, kun taas arkean soluseinät eivät sisällä sitä. Arkeat ja bakteerit eroavat toisistaan myös siksi, että arkean solukalvoilla on ainutlaatuinen rakenne, eivätkä ne sisällä samoja lipidejä tai rasvoja kuin muiden organismien solukalvoissa. Arkeologiset kalvot sisältävät isopreenina tunnettua ainetta, joka muodostaa kuumuutta kestäviä rakenteita eikä ole läsnä bakteerisolukalvoissa.
Arkean sisällä proteiinisynteesimolekyylit, joita kutsutaan ribosomeiksi, ovat erilaisia kuin bakteereista löydetyt ja ovat lähempänä eukaryoottisoluissa olevia ribosomeja. Eukaryoottisia soluja löytyy ihmisistä, eläimistä, kasveista, sienistä ja alkueläimistä. RNA -polymeraasientsyymillä, joka mahdollistaa RNA: n valmistuksen soluissa, on yksinkertainen muoto bakteereissa. Arkeassa se on monimutkaisempaa.
Arkeiat ja bakteerit eroavat toisistaan ympäristöissä, joissa ne voivat selviytyä. Vaikka bakteerit elävät lähes kaikkialla, vain arkeiat kykenevät selviytymään ankarissa ääripäissä, vaikka niitä esiintyy myös muualla. Jotkut arkaiat, jotka tunnetaan termofiileinä, elävät erittäin kuumissa ympäristöissä, kuten tulivuoren tuuletusaukoissa. Toiset pystyvät kestämään erittäin happamia tai emäksisiä olosuhteita tai paikkoja ilman happea. Jotkut hyvin suolaiset paikat, kuten Kuollutmeri, ovat liian kuivia useimmille organismeille, mutta tietyt arofiat, joita kutsutaan halofiileiksi, voivat asua siellä.
Toisin kuin 1600 -luvulla löydetyt bakteerit, arkeiat paljastettiin vasta 1970 -luvulla, kun havaittiin, että joillakin prokaryooteilla oli erilainen geneettinen rakenne kuin bakteereilla. Todettiin, että nämä olivat myös äärimmäisissä ympäristöissä eläviä prokaryootteja, ja uusi elämänmuotojen ryhmä tunnistettiin. Tämä tarkoitti sitä, että elämä voitaisiin jakaa kolmeen pääryhmään tai alueeseen, joita kutsutaan eukaryooteiksi, arkeiksi ja bakteereiksi. Jotkut asiantuntijat ajattelevat, että arkeian kyky elää vieraissa olosuhteissa voi johtua siitä, että ne ovat ikivanha mikrobiryhmä, joka oli alun perin mukautettu aikaan, jolloin maapallo oli kuumempi ja jonka ilmapiiri oli täynnä metaania ja ammoniakkia.